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• GLICÓLISE • Metabolismo energético: atividade celular altamente coordenada, se unem ao Acetil-CoA. • Glicose: principal carboidrato do organismo, armazenamento de glicogênio, amido, sacarose, síntese de matriz extracelular e polissacarídeo. • Digestão de carboidratos: enzimas especificas, transporte depende de diferentes açucares. • GLUT (H2): transportadores de glicose do sangue para os tecidos por difusão facilitada, reposição de glicose, varia conforme o tecido e o Km, promove a saída de glicose quando o tecido possui mais que o meio (ex: Fígado). • Fases (citosólico) • Preparatória (1-5): gasto de 2 ATP e forma 2 gliceraldeído-3-fosfato (G3P). • Compensação (6-10): 4 ATP, 2 piruvato e 2 NADH (duplicada). • 1,3 - Hidrolisa ATP. • 6-2 NADH (para as lançadeiras). • 7,10-2 ATP - Saldo: 2 ATP. • Piruvato • Intermediários fosforilados: acumula a energia dos ATP's hidrolisados, compartimentalização de substancias para não sair (ex: glicose-6-fosfato). • Glicólise aeróbica: piruvato em acetil-CoA, Liberando CO2 (ocorre na mitocôndria) 1 glicose-30/32 ATP's. • Glicose anaeróbica: fermentação via ácido láctico. • Gera ATP sem O2. • 2 ATP pela degradação da glicose. • Ocorre em célula sem mitocôndria (eritrócito), pelo acumulo de piruvato, baixa pressão de O2, bloqueio na cadeia respiratória (cianeto), necessidade rápida de ATP (exercício de alta intensidade), reversível, não satura, muito rápida. • 2 piruvato com ação da lactato desidrogenase formam 2 lactatos reoxidando o NADH em NAD+. • Regulação • Hormônios do pâncreas: • Insulina: células alfas, estimula a desfosforilação, estado alimentado, estimula a criar reservas energéticas (anabolismo), utilizar glicose, estoque de nutrientes. • Glucagon: células betas, jejum, fosforila as enzimas, catabólica (degrada lipídeos e proteínas), mobilização de glicose para o sangue, poupa glicose, manter a glicemia. • • Níveis de ATP, produtos da via: • Hexoquinase: Km menor=mais afinidade, fosforilação eficiente, menor velocidade máxima. • Glicoquinase: fígado, Km aumenta com menos afinidade, funciona apenas com muita glicose, aumenta a velocidade máxima Induzida por insulina, inibida pelo produto glicose-O-fosfato (a glicoquinase não). • Fosfofrutoquinase (PFK-I): • regulação alosterica, inibida por ATP e citrato, ativada por AMP, DP, frutose 2,6-bifosfato. • PFK-2: fígado (covalente indireta), produz a frutose-2,6-bifosfato, ativada pela insulina (desfosforilação), inibida pelo glucagon. • Piruvato Quinase (PK): regulação alosterica (inibida por ATP, Acetil-CoA, ácidos graxas); covalente direta (inativada por fosforilação/glucagon). • Poupa glicose para outros tecidos. CICLO DE KREBS Também chamado de ciclo do ácido cítrico, ciclo do citrato ou ciclo dos ácidos tricarboxílicos. A glicólise não oxida a glicose completamente e produz duas moléculas de ATP e duas moléculas de Piruvato. O Piruvato precisa ser completamente oxidado para a retirada de toda a energia da molécula. O Piruvato, no ciclo de Krebs, será oxidado completamente em CO2.O Piruvato para entrar no ciclo de Krebs deverá ser transformada em Acetil coenzima A. • Origem do Acetil-CoA Glicogênio glicogenólise --> glicose --> glicólise -->piruvato --> Acetil-Coa. Triacilglicerol --> lipólise --> ácidos graxos--> beta oxidação --> Acetil-Coa. Proteínas --> proteólise --> aminoácido-->desaminação e transaminação --> Acetil Coa. Corpos cetônicos --> Acetil CoA. • Localização do sistema enzimático do Ciclo De Krebs O Ciclo de Krebs acontece na matriz mitocondrial. Por essa razão, as mitocôndrias podem se concentrar em determinadas regiões das células onde a necessidade energética é maior. • Descarboxilação oxidativa do Piruvato Funções: é uma ponte entre a via glicolítica e o ciclo de Krebs, descarboxila oxidativamente, o ácido pirúvico formando acetil-CoA, com liberação de CO2. O Acetil-CoA será oxidada no ciclo de Krebs para formar ATP. • Transporte do Piruvato O Piruvato é formado no Citosol da célula. Para que o Piruvato possa entrar no Ciclo de Krebs ele deverá ser transportado para a Matriz mitocondrial. O Piruvato deverá se ligar a uma proteína, para que esse possa entrar na matriz da mitocôndria, onde ocorrerá o ciclo de Krebs. Quando o ácido pirúvico passa pela membrana externa da mitocôndria ele se dá de encontro com o complexo da piruvato desidrogenase, composto por 3 enzimas (Piruvato desidrogenase, diidolipoli transacetilase e diidrolipoli desidrogenase). Esse complexo transforma o Piruvato em Acetil-CoA, para que esse entre no ciclo de Krebs. • Regulação do complexo Piruvato Desidrogenase: Altos níveis de ATP inibe a Piruvato desidrogenase baixos níveis de ATP ativam a piruvato desidrogenase. • Funções do ciclo de Krebs: Oxidar Acetil-Coa em Co2 e H2O. Fornecer elétrons para a Cadeia respiratória gerador de ATP Intermediários precursores de compostos bioquimicamente importantes. • Característica do ciclo: É um ciclo metabólico - Oxalacetato (inicia avia) é regenerado no final do ciclo. O Ciclo do Krebs ocorre em aerobiose, É comum ao metabolismo dos glicídios, lipídeose proteínas É uma via anfibólica - Degrada a acetil-CoA em dióxido de carbono e água (catabolismo) e intermediários são utilizados para a síntese de outros compostos (anabolismo). FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA A fosforilação oxidativa é uma via metabólica que utiliza energia libertada pela oxidação de nutrientes de forma a produzir ATP. O processo refere-se à fosforilação do ADP em ATP, utilizando para isso a energia liberada nas reações de oxidação-redução. • Cadeia do transporte de elétrons O substrato doador de elétrons é, invariavelmente, uma coenzima reduzida, e o aceptor final de elétrons, o oxigênio. A maioria dos transportadores de elétrons tem natureza proteica, contendo grupos prostéticos associados à cadeia polipeptídica; a óxido-redução do composto se processa no grupo prostético. • Os transportadores de elétrons estão agrupados em 4 complexos: Complexo I (NADH-CoQ redutase) - NADH desidrogenase: Proteínas ferro- enxofre, são fundamentais para o transporte de elétrons. É uma bomba de próton que bombeia para zona intermembranar. (4H+). Complexo II (succinato-CoQ redutase) - Succinato desidrogenase: Proteínas ferro-enxofre e Citocromo b. Complexo III (CoQ-citocromo e redutase) - Citocromos b e c 1: Proteínas ferro- enxofre. E uma bomba protônica, recebe elétrons do ubiquinol (ubiquinona reduzida). (4H+). Complexo IV (citocromo c oxidase) - Citocromos a e a3: Átomos de cobre. Possui dois grupos heme e transfere elétrons para o 02. Forma água de maneira direta. (2H+). Estes complexos são conectados entre si através de dois outros transportadores, que também fazem parte da membrana interna: coenzima Q e citocromo c. As coenzimas Q/ubiquinona (CoQ) é uma quinona com uma longa cadeia isoprênica lateral. Existem várias formas de CoQ, que diferem pelo número dessas unidades. Os componentes da cadeia de transporte de elétrons apresentam-se organizados em ordem crescente de potenciais de óxido-redução desde as coenzimas reduzidas até o oxigênio. (Como se fosse eletronegatividade). Desta forma, as transferências de elétrons de um componente para o seguinte constituem reações de óxido-redução que se processam sempre com liberação de energia, que é aproveitada para síntese de ATP. O processo chamado fosforilação oxidativa refere-se à fosforilação do ADP a ATP, utilizando a energia liberada por essas reações de óxido-redução. O acoplamento do transporte de elétrons à síntese de ATP é explicado pela teoria quimiosmótica de acoplamento. Segundo esta teoria, a energia do transporte de elétrons é primeiramente utilizada para bombear prótons para o exterior da mitocôndria. A reprodução animal é importante por conta que os nutrientes que são absolvidos pelos animaispassa por todo o ciclo na reprodução celular. Referências Motta, V. Bioquímica. [Digite o Local da Editora]: MedBook Editora, 2011. 9786557830208. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9786557830208/. Acesso em: 17 Apr 2021 DONALD, V.; G., V.J. Bioquímica. [Digite o Local da Editora]: Grupo A, 2013. 9788582710050. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582710050/. Acesso em: 17 Apr 2021
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